用于分散计算网络的可编程实时计算和网络负载感知方法技术

本发明专利技术公开了一种用于分散计算网络的可编程实时计算和网络负载感知方法，包括以下步骤：(1)在交换芯片内部通过单节点负载和状态嗅探技术，实现对于本节点的计算和网络负载、以及状态的收集；通过重构的协议报文将信息同步至其他分散计算节点；(2)在交换芯片内部通过端到端负载和状态嗅探技术，实现网络流量传输过程中每一节点的负载和状态信息收集，堆栈式地将信息携带在网络流量中，在末节点将路径信息进行归集；(3)通过计算和网络状态采集和阈值计算，设置流量采集点，实现对所监测网内的所有流量进行分析。本发明专利技术实现了网络实时的负载、时延和抖动感知，满足了分散计算网络对可编程感知和可编程调度的能力需求。

【技术实现步骤摘要】
用于分散计算网络的可编程实时计算和网络负载感知方法
本专利技术涉及计算机网络
，特别是涉及一种用于分散计算网络的可编程实时计算和网络负载感知方法。
技术介绍
在分散计算网络中，网络感知能力为任务调度系统提供计算节点信息的收集，维护功能，是分散计算网络的关键环节。当前在国外，网络感知技术处于研究阶段，形成了一批关于在分散计算网络中网络状态感知的成果，同时搭建了测试平台，并且通过IPERF，PING，OWAMP进行理论性验证，分析网络在不同负载情况下的丢包，时延和抖动数据，国外在该领域的研究尚未进入产业化环节，技术可以部分复用在数据中心和信息网的感知技术，但是需要具备可编程能力以匹配分散计算的感知需求。基于TCP/IP协议栈的交换机和路由器技术包袱重，在当前TCP/IP技术架构下叠加分散计算网络设计难度过高。美国的Barefoot公司推出了两颗可编程交换芯片和系列交换产品，具备支持可编程调度技术的部分基础，但是其交换带宽过大，分别是6.5Tbps和12.8Tbps，功耗无法满足部分边缘应用的需求。分散计算的网络设备依旧在理论阶段，协议本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于分散计算网络的可编程实时计算和网络负载感知方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)在交换芯片内部通过单节点负载和状态嗅探技术，实现对于本节点的计算和网络负载、以及状态的收集；通过重构的协议报文将信息同步至其他分散计算节点；/n(2)在交换芯片内部通过端到端负载和状态嗅探技术，实现网络流量传输过程中每一节点的负载和状态信息收集，堆栈式地将信息携带在网络流量中，在末节点将路径信息进行归集；/n(3)通过计算和网络状态采集和阈值计算，设置流量采集点，实现对所监测网内的所有流量进行分析。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于分散计算网络的可编程实时计算和网络负载感知方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在交换芯片内部通过单节点负载和状态嗅探技术，实现对于本节点的计算和网络负载、以及状态的收集；通过重构的协议报文将信息同步至其他分散计算节点；
(2)在交换芯片内部通过端到端负载和状态嗅探技术，实现网络流量传输过程中每一节点的负载和状态信息收集，堆栈式地将信息携带在网络流量中，在末节点将路径信息进行归集；
(3)通过计算和网络状态采集和阈值计算，设置流量采集点，实现对所监测网内的所有流量进行分析。


2.根据权利要求1所述的分散计算状态实时感知方法，其特征在于，步骤(1)中，采用硬件级网络嗅探系统，通过流采样和统计采样两种采样方式，计算负载规划，网络规划，网络监控，用户监控和分析。


3.根据权利要求2所述的分散计算状态实时感知方法，其特征在于，步骤(1)中，通过内存共享技术与计算节点的实时同步，获取计算节点的CPU利用率、内存利用率、硬盘利用率、任务完成率信息，将计算和网络的负载和状态信息统一归集到交换芯片内部。


4.根据权利要求1所述的分散计算状态实时感知方法，其特征在于，步骤(2)中，在网络流量传输过程中的每一节点将计算和网络状态，包括CPU利用率、内存利用率、设备标识、源目端口、转发状态、端口带宽利用率、转发时延、队列状态、时间戳信息插入到报文中，随报文携带；并在网路路径中堆栈式地将每一节点的信息压入报文内；在最后一节点的设备中，将路径上收集的包括时延、抖动、转发现场状态的所有的信息归集。
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘斌，李新明，宋恒，李子星，
申请(专利权)人：中科边缘智慧信息科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32